一種基于液壓驅動方式的造波的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于液壓驅動方式的造波機，包括控制系統、液壓驅動系統和推波板。液壓驅動系統包括變量液壓泵及與其相連接的變頻電機、液壓換向閥、三相混合式步進電機、雙作用激振液壓缸、油箱、單向閥、電磁溢流閥、比例溢流閥、冷卻器和過濾器，推波板固定安裝在所述雙作用激振液壓缸的活塞桿的輸出端。液壓換向閥為由閥芯旋轉式換向閥和液動換向閥裝配組成的兩級激振閥，液動換向閥為主級閥，閥芯旋轉式換向閥為次級閥，閥芯旋轉式換向閥包括次級閥體、次級閥套和次級閥芯，次級閥芯與三相混合式步進電機相聯接。控制系統分別與變量液壓泵的排量調節機構、三相混合式步進電機、變頻電機、電磁溢流閥進行電氣聯接。該造波機可以通過調節液壓元器件的工作狀態，生成具有各種期望控制規律的模擬水波浪。
【專利說明】一種基于液壓驅動方式的造波機【技術領域】
[0001]本發明屬于波浪模擬領域，具體涉及一種基于液壓驅動方式的造波機。
【背景技術】
[0002]在船舶、港口、海岸工程、海洋工程等領域，造波技術是一項重要的試驗技術，造波技術是由作為重要的實驗室裝置的造波機來模擬實現的。造波機由控制系統、驅動系統和推波板等組成，在控制系統的控制下，驅動系統帶動推波板按照一定的控制規律運動，推波板推動水體，形成各種形式的模擬水波浪，用于研究水波浪對行船、碼頭及堤壩等水中建筑物的作用。
[0003]根據驅動方式的不同，可以將造波機分為兩類:基于電機驅動方式的造波機和基于液壓驅動方式的造波機。基于電機驅動方式的造波機由于電機的力矩輸出較小，負載能力較弱，如果要獲得很大的輸出功率，電機的質量和體積都會很大。在輕載工況下，造波機較多米用電機驅動方式。
[0004]在重載工況下，造波機一般采用液壓驅動方式。現有的基于液壓驅動方式的造波機是通過控制液壓換向閥的閥芯做直線往復運動來實現波浪的模擬，即在液壓換向閥的控制信號輸入端輸入激振信號，使閥芯按照一定規律做直線往復運動，周期性改變閥口大小以及油液的流量、流向，從而控制推波板做直線往復運動，獲得期望頻率和波形的水波浪。
[0005]現有的基于液壓驅動方式的造波機所采用的液壓換向閥(即激振閥)通常為電磁換向閥或者電液換向閥(液動換向閥作為主閥，電磁換向閥作為次閥)。電磁換向閥的換向頻率由電磁鐵的工作頻率決定，不易于調節，且其閥芯只能作直線往復移動，響應速度慢，換向頻率不高。另外，電磁換向閥的閥口開口量較小，壓力損失較大，流量大小受到限制。雖然電液換向閥的流量相對要大，但是其換向頻率比電磁換向閥更低，使得不能滿足造波機對較高頻率的要求。所以，在需要較高頻率(如超過IOOHz時)以及換向頻率需要調節(如水波浪的期望波形較為復雜時)的造波機中，傳統的液壓換向閥無法滿足使用要求。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種基于液壓驅動方式的造波機，該造波機可以通過調節液壓元器件的工作狀態，生成具有各種期望控制規律(頻率不同或者波幅不同或者波形不同)的模擬水波浪。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案:
[0008]一種基于液壓驅動方式的造波機，包括控制系統、液壓驅動系統和推波板。所述液壓驅動系統包括變量 液壓泵及與其相連接的變頻電機、液壓換向閥、三相混合式步進電機、雙作用激振液壓缸和油箱，所述液壓換向閥為由閥芯旋轉式換向閥和液動換向閥裝配組成的兩級激振閥，所述液動換向閥為主級閥，所述閥芯旋轉式換向閥為次級閥，所述閥芯旋轉式換向閥包括次級閥體、次級閥套和次級閥芯，所述次級閥芯與所述三相混合式步進電機相聯接。所述推波板固定安裝在所述雙作用激振液壓缸的活塞桿的輸出端，所述控制系統分別與所述變量液壓泵的排量調節機構、所述三相混合式步進電機、所述變頻電機進行電氣聯接。
[0009]進一步的，所述次級閥套和所述次級閥芯依次配合安裝于所述次級閥體的內部。所述次級閥芯上設有M個凸臺，所述凸臺的兩端設有環形槽。M個所述凸臺上一共設有四組所述徑向切口，每個所述凸臺上至少設有一組所述徑向切口。每組所述徑向切口包括N個沿所述凸臺圓周方向設置的所述徑向切口，一組所述徑向切口對應開設在一個所述環形槽的側壁上，相鄰的兩組所述徑向切口在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為β度。M為大于等于2、小于等于4的整數，N為大于等于2的整數，β等于180除以N。
[0010]所述次級閥體上設有Pl 口、Al 口、BI 口和Tl 口，所述Pl 口為所述閥芯旋轉式換向閥的進油口，所述Al 口和BI 口為所述閥芯旋轉式換向閥的工作油口，所述Tl 口為所述閥芯旋轉式換向閥的出油口，所述Tl 口與所述油箱相連通；所述次級閥套上設有若干個徑向窗口。所述閥芯旋轉式換向閥內部設有若干個腔室，所述次級閥體上的Pl 口、Al 口、BI口和Tl 口分別通過不同的所述徑向窗口與所述閥芯旋轉式換向閥內部的腔室相連通。
[0011]進一步的，所述液動換向閥包括主級閥體和主級閥芯，所述液動換向閥內部設有左壓力腔和右壓力腔，所述左壓力腔和所述右壓力腔中均設有彈簧，所述主級閥芯的兩端分別通過所述彈簧與所述主級閥體相聯接。所述左壓力腔與所述閥芯旋轉式換向閥的所述Al 口相連通，所述右壓力腔與所述閥芯旋轉式換向閥的所述BI 口相連通。
[0012]所述主級閥體上設有P 口、T 口、A 口和B 口，所述P 口為所述液動換向閥的進油口，所述T 口為所述液動換向閥的出油口，所述A 口和B 口為所述液動換向閥的工作油口。所述液動換向閥的P 口通過所述液動換向閥內部腔室及通路與所述閥芯旋轉式換向閥的Pl 口相連通。所述液壓換向閥為兩位四通換向閥，所述液動換向閥的P 口、T 口、A 口和B口分別為所述液壓換向閥的P 口、T 口、A 口和B 口。
[0013]進一步的，所述三相混合式步進電機帶動所述次級閥芯旋轉，當所述Pl 口通過所述徑向切口、所述徑向窗口與所述BI 口相連通，且所述Al 口通過所述徑向切口、所述徑向窗口與所述Tl 口相連通時，高壓油液進入所述右壓力腔中并推動所述主級閥芯向左移動，使所述液壓換向閥工作在左位，此時，所述P 口與所述A 口相連通、所述B 口與所述T 口相連通。
[0014]所述三相混合式步進電機帶動所述次級閥芯旋轉，當所述Pl 口通過所述徑向切口、所述徑向窗口與所述Al 口相連通，且所述BI 口通過所述徑向切口、所述徑向窗口與所述Tl 口相連通時，高壓油液進入所述左壓力腔中并推動所述主級閥芯向右移動，使所述液壓換向閥工作在右位，此時，所述P 口與所述B 口相連通、所述A 口與所述T 口相連通。
[0015]進一步的，所述雙作用激振液壓缸內部的兩個腔室分別與所述液壓換向閥的A口、B 口相連接，所述變量液壓泵的出油口與所述液壓換向閥的P 口相連接，所述變量液壓泵的進油口連接所述油箱，所述液壓換向閥的T 口與所述油箱相連接。
[0016]進一步的，M可以等于3，Ν可以等于4。此時，所述次級閥芯上設有3個所述凸臺，該3個所述凸臺之中，處于中間位置的所述凸臺的兩端各設有一組所述徑向切口，另外兩個所述凸臺上、靠近處于中間位置的所述凸臺的一端分別設有一組所述徑向切口。所述徑向切口和所述徑向窗口的開口形狀可以均為矩形。
[0017]進一步的，M還可以等于2，Ν還可以等于4。所述徑向切口和所述徑向窗口的開口形狀還可以均為三角形。
[0018]進一步的，M還可以等于4，N還可以等于4。所述徑向切口和所述徑向窗口的開口形狀還可以均為圓形。
[0019]進一步的，所述變量液壓泵的出油口與所述液壓換向閥的P 口相連接的管路上設有單向閥、電磁溢流閥和比例溢流閥，所述變量液壓泵的進油口連接所述油箱的管路上設有冷卻器，所述液壓換向閥的T 口與所述油箱相連接的管路上設有過濾器。所述控制系統與所述電磁溢流閥進行電氣聯接。
[0020]進一步的，所述變頻電機上安裝有編碼器，所述控制系統與所述編碼器進行電氣聯接。
[0021]采用本發明具有如下的有益效果:
[0022]1、本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機采用由閥芯旋轉式換向閥和液動換向閥裝配組成的兩級激振閥，該閥芯旋轉式換向閥克服傳統的只能直線運動的閥芯響應速度慢的缺點，使用旋轉式閥芯用于實現高頻率換向動作。同時，該兩級激振閥具有液動換向閥流量大的優點，使得該兩級激振閥同時兼具大流量、高頻率兩個優點。
[0023]2、本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機可以通過控制液壓系統工作壓力和流量以及旋轉式閥芯的旋轉速度、徑向切口和所述徑向窗口的個數，來生成各種期望控制規律的模擬水波浪，實現了模擬水波浪的頻率和波幅的同時調節。
[0024]3、本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機可以根據實際工況下所需的模擬水波浪波形，來反向推導設計閥芯旋轉式換向閥的閥口形狀，通過更換不同的旋轉式閥芯和閥套來獲得不同波形的模擬水波浪。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明一種基于液壓驅動方式的造波機實施例的工作原理圖；
[0026]圖2為本發明第一種實施例具有三個凸臺的閥芯旋轉式換向閥的結構原理圖；
[0027]圖3為本發明第二種實施例具有兩個凸臺的閥芯旋轉式換向閥的結構原理圖；
[0028]圖4為本發明第三種實施例具有四個凸臺的閥芯旋轉式換向閥的結構原理圖；
[0029]圖5為本發明第一種實施例液壓換向閥工作在左位時的工作狀態原理圖；
[0030]圖6為本發明第一種實施例液壓換向閥工作在右位時的工作狀態原理圖；
[0031]圖7為本發明第二種實施例液壓換向閥工作在左位時的工作狀態原理圖；
[0032]圖8為本發明第二種實施例液壓換向閥工作在右位時的工作狀態原理圖；
[0033]圖9為本發明第三種實施例液壓換向閥工作在左位時的工作狀態原理圖；
[0034]圖10為本發明第三種實施例液壓換向閥工作在右位時的工作狀態原理圖；
[0035]圖11為本發明第一種實施例徑向切口-徑向窗口的開口形狀配合方式為矩形-矩形時，次級閥套和次級閥芯的局部配合三維示意圖；
[0036]圖12為本發明實施例徑向切口 -徑向窗口的矩形-三角形開口形狀配合方式示意圖；
[0037]圖13為本發明實施例徑向切口 -徑向窗口的三角形-三角形開口形狀配合方式示意圖；
[0038]圖14為本發明實施例徑向切口 -徑向窗口的矩形-圓形開口形狀配合方式示意圖；
[0039]圖15為本發明實施例徑向切口 -徑向窗口的圓形-圓形開口形狀配合方式示意圖；
[0040]如圖16為本發明實施例次級閥芯上相鄰的兩組徑向切口在軸向方向上相互錯開β度的示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0042]參照圖1至圖16。一種基于液壓驅動方式的造波機，包括控制系統1、液壓驅動系統和推波板2，所述液壓驅動系統包括變量液壓泵31及與其相連接的變頻電機32、液壓換向閥4、三相混合式步進電機5、雙作用激振液壓缸7、油箱8、單向閥91、電磁溢流閥92、t匕例溢流閥93、冷卻器94和過濾器95，所述推波板2固定安裝在所述雙作用激振液壓缸7的活塞桿的輸出端。
[0043]所述雙作用激振液壓缸7內部的兩個腔室分別與所述液壓換向閥4的A 口、B 口相連通，所述變量液壓泵31的出油口與所述單向閥91的進油口相連接，所述單向閥91的出油口連接所述液壓換向閥4的P 口，所述變量液壓泵31的進油口通過所述冷卻器94連接所述油箱8，所述液壓換向閥4的T 口通過所述過濾器95與所述油箱8相連接。所述電磁溢流閥92的進油口與所述變量液壓泵31的出油口相連接，所述電磁溢流閥92的進油口連接所述油箱8。所述比例溢流閥93的進油口與所述單向閥91的出油口相連接，所述單向閥91的出油口連接所述油箱8。
[0044]所述變頻電機32上安裝有編碼器，所述控制系統I分別與所述編碼器、所述變量液壓泵31的排量調節機構、所述三相混合式步進電機5、所述變頻電機32、所述電磁溢流閥92進行電氣聯接。
[0045]所述液壓換向閥4為由閥芯旋轉式換向閥50和液動換向閥60裝配組成的兩級激振閥，所述液動換向閥60為主級閥，所述閥芯旋轉式換向閥50為次級閥，所述閥芯旋轉式換向閥50包括次級閥體51、次級閥套52和次級閥芯53，所述次級閥套52和所述次級閥芯53依次配合安裝于所述次級閥體51的內部，所述次級閥芯53與所述三相混合式步進電機5相聯接。所述次級閥芯53與所述三相混合式步進電機5之間可以通過聯軸器等聯接件相互聯接在一起。
[0046]所述閥芯旋轉式換向閥50的所述次級閥芯53上設有M個凸臺531，所述凸臺531的兩端設有環形槽54，M個所述凸臺531上一共設有四組徑向切口 5311，每個所述凸臺531上至少設有一組所述徑向切口 5311。每組所述徑向切口 5311包括N個沿所述凸臺531圓周方向設置的所述徑向切口 5311，一組所述徑向切口 5311對應開設在一個所述環形槽54的側壁上，相鄰的兩組所述徑向切口 5311在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為β度。M為大于等于2、小于等于4的整數，N為大于等于2的整數，β等于180除以N。如圖16所示為所述次級閥芯53上相鄰的兩組所述徑向切口 5311在軸向方向上相互錯開β度的示意圖。
[0047]其中，所述環形槽54的設置目的是:使流體在流經所述徑向切口 5311時具有較好的流向，且適于在大流量工況下應用。
[0048]圖2所示為本發明第一種實施例的所述閥芯旋轉式換向閥50具有三個所述凸臺531，該三個所述凸臺531之中，處于中間位置的所述凸臺531的兩端各設有一組所述徑向切口 5311，另外兩個所述凸臺531上、靠近處于中間位置的所述凸臺531的一端分別設有一組所述徑向切口 5311。每組所述徑向切口 5311包括4個沿所述凸臺531圓周方向設置的所述徑向切口 5311，相鄰的兩組所述徑向切口 5311在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為45度。此時，M等于3，N等于4，β等于45。
[0049]圖3所示為本發明第二種實施例的所述閥芯旋轉式換向閥50具有兩個所述凸臺531，每個所述凸臺531上設有兩組所述徑向切口 5311，每組所述徑向切口 5311包括4個沿所述凸臺531圓周方向設置的所述徑向切口 5311，相鄰的兩組所述徑向切口 5311在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為45度。此時，M等于2，Ν等于4，β等于45。
[0050]圖4所示為本發明第三種實施例的所述閥芯旋轉式換向閥50具有四個所述凸臺531，每個所述凸臺531上設有一組所述徑向切口 5311，每組所述徑向切口 5311包括4個沿所述凸臺531圓周方向設置的所述徑向切口 5311，相鄰的兩組所述徑向切口 5311在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為45度。此時，M等于4，Ν等于4，β等于45。
[0051]所述次級閥體51上設有Pl 口、Al 口、BI 口和Tl 口，所述Pl 口為所述閥芯旋轉式換向閥50的進油口，所述Al 口和BI 口為所述閥芯旋轉式換向閥50的工作油口，所述Tl口為所述閥芯旋轉式換向閥50的出油口，所述Tl 口與所述油箱8相連通。所述次級閥套52上設有若干個徑向窗口 521，所述閥芯旋轉式換向閥50內部設有若干個腔室，所述次級閥體51上的Pl 口、Al 口、BI 口和Tl 口分別通過不同的所述徑向窗口 521與所述閥芯旋轉式換向閥50內部的腔室相連通。
[0052]所述液動換向閥60包括主級閥體61和主級閥芯62，所述液動換向閥60內部設有左壓力腔64和右壓力腔65，所述左壓力腔64和所述右壓力腔65中均設有彈簧63，所述主級閥芯62的兩端分別通過所述彈簧63與所述主級閥體61相聯接。所述左壓力腔64與所述閥芯旋轉式換向閥50的所述Al 口相連通，所述右壓力腔65與所述閥芯旋轉式換向閥50的所述BI 口相連通。
[0053]所述主級閥體61上設有P 口、T 口、A 口和B 口，所述P 口為所述液動換向閥60的進油口，所述T 口為所述液動換向閥60的出油口，所述A 口和B 口為所述液動換向閥60的工作油口。所述液動換向閥60的P 口通過所述液動換向閥60內部腔室及通路與所述閥芯旋轉式換向閥50的Pl 口相連通。所述液壓換向閥4為兩位四通換向閥，所述液動換向閥60的P 口、T 口、A 口、B 口分別為所述液壓換向閥4的P 口、T 口、A 口、B 口。
[0054]以第一種實施例(即所述閥芯旋轉式換向閥50具有三個所述凸臺531)為例來闡述本發明所述的一種基于液壓驅動方式的造波機的工作原理，如下所述:
[0055]I)所述控制系統I控制所述變頻電機32啟動，所述變頻電機32帶動所述變量液壓泵31旋轉，所述變量液壓泵31從所述油箱8中吸取油液、并向所述液壓換向閥4的P 口輸出高壓油液。
[0056]2)所述控制系統I控制所述三相混合式步進電機5啟動，所述三相混合式步進電機5帶動所述次級閥芯53旋轉，當所述Pl 口通過所述徑向切口 5311、所述徑向窗口 521與所述BI 口相連通，且所述Al 口通過所述徑向切口 5311、所述徑向窗口 521與所述Tl 口相連通時，高壓油液進入所述右壓力腔65中并推動所述主級閥芯62向左移動，使所述液壓換向閥4工作在左位(如圖5所示)，此時，所述P 口與所述A 口相連通、所述B 口與所述T 口相連通。
[0057]之后，所述三相混合式步進電機5帶動所述次級閥芯53繼續旋轉45度，此時，所述Pl 口通過所述徑向切口 5311、所述徑向窗口 521與所述Al 口相連通，所述BI 口通過所述徑向切口 5311、所述徑向窗口 521與所述Tl 口相連通，高壓油液進入所述左壓力腔64中并推動所述主級閥芯62向右移動,使所述液壓換向閥4工作在右位(如圖6所示),所述P口與所述B 口相連通、所述A 口與所述T 口相連通。
[0058]3)重復步驟2)，所述液壓換向閥4的A 口和B 口交替向所述雙作用激振液壓缸7的兩個腔室中注入高壓油液，使得所述雙作用激振液壓缸7的活塞桿做直線往復運動，即使得所述推波板2做直線往復運動，所述推波板2推動水介質形成模擬水波浪。
[0059]4)所述控制系統I可以通過調節所述變頻電機32的轉速以及所述變量液壓泵31的排量，來改變所述變量液壓泵31的輸出流量。所述控制系統I可以通過調節所述電磁溢流閥92的設定壓力，來改變所述變量液壓泵31的最高輸出壓力。通過所述變量液壓泵31的輸出流量和最高輸出壓力的改變可以調節所述推波板2的輸出功率，從而可以間接調節本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機形成的水波浪的幅度。
[0060]所述控制系統I還可以通過調節所述三相混合式步進電機5的轉速，來改變步驟2)中所述液壓換向閥4的A 口和B 口交替輸出高壓油液的頻率，從而可以間接所述推波板2直線往復運動的頻率，即間接調節本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機形成的水波浪的頻率。另外，還可以通過改變所述徑向切口 5311和所述徑向窗口 521的個數，來調節本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機的輸出頻率。所述控制系統I可以將所述編碼器檢測到的所述三相混合式步進電機5的轉速值，用于激振頻率(即水波浪頻率)的開環控制和死循環控制。
[0061]類似的，本發明所述的一種基于液壓驅動方式的造波機的第二種實施例(即所述閥芯旋轉式換向閥50具有兩個所述凸臺531)和第三種實施例(即所述閥芯旋轉式換向閥50具有四個所述凸臺531)分別與第一種實施例(即所述閥芯旋轉式換向閥50具有三個所述凸臺531)具有基本相同的工作原理，故此處不再做詳細的闡述。
[0062]所述徑向切口 5311的開口形狀和所述徑向窗口 521的開口形狀可以為矩形或者三角形或者圓形。典型的四種不同開口形狀配合方式(所述徑向切口 5311-所述徑向窗口521):矩形-矩形(如圖11所示);三角形-矩形；三角形-三角形(如圖13所示);矩形-圓形(如圖14所示)。圖12所示為矩形-三角形開口形狀配合方式，圖15所示為圓形-圓形開口形狀配合方式。其中，圖12至圖15中，陰影部分為所述徑向切口 5311與所述徑向窗口 521之間的工作交錯區域，隨著所述次級閥芯53做周期性旋轉運動，陰影部分的面積也會周期性變化。
[0063]隨著所述次級閥芯53相對所述次級閥套52做周期性旋轉運動，所述徑向切口5311和所述徑向窗口 521之間的配合方式發生周期性變化，所述徑向切口 5311和所述徑向窗口 521之間的閥口的過流面積也周期性地發生變化。當所述徑向切口 5311和所述徑向窗口 521的開口形狀改變時，其閥口對應的過流面積函數也不同，從而使得所述主級閥芯62的直線往復運動具有不同的變化規律，即導致所述液壓換向閥流量通斷變化規律也不同，產生不同控制規律的振動，使本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機生成各種波形的模擬水波浪。另外，還可以根據實際情況，即根據實際所需要的模擬水波浪波形來反向推導設計所述徑向切口 5311和所述徑向窗口 521的開口形狀。
[0064]總之，本發明所述的基于液壓驅動方式的造波機可以根據實際情況生成各種控制規律(頻率不同或者波幅不同或者波形不同)的模擬水波浪。
【權利要求】
1.一種基于液壓驅動方式的造波機，包括控制系統(I)、液壓驅動系統和推波板(2)，其特征在于:所述液壓驅動系統包括變量液壓泵(31)及與其相連接的變頻電機(32)、液壓換向閥(4)、三相混合式步進電機(5)、雙作用激振液壓缸(7)和油箱(8)，所述液壓換向閥(4 )為由閥芯旋轉式換向閥(50 )和液動換向閥(60 )裝配組成的兩級激振閥，所述液動換向閥(60)為主級閥，所述閥芯旋轉式換向閥(50)為次級閥，所述閥芯旋轉式換向閥(50)包括次級閥體(51)、次級閥套(52 )和次級閥芯(53 )，所述次級閥芯(53 )與所述三相混合式步進電機(5)相聯接；所述推波板(2)固定安裝在所述雙作用激振液壓缸(7)的活塞桿的輸出端，所述控制系統(I)分別與所述變量液壓泵(31)的排量調節機構、所述三相混合式步進電機(5 )、所述變頻電機(32 )進行電氣聯接。
2.按照權利要求1所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述次級閥套(52)和所述次級閥芯(53)依次配合安裝于所述次級閥體(51)的內部；所述次級閥芯(53)上設有M個凸臺(531)，所述凸臺(531)的兩端設有環形槽(54) ;M個所述凸臺(531)上一共設有四組所述徑向切口(5311)，每個所述凸臺(531)上至少設有一組所述徑向切口(5311)；每組所述徑向切口( 5311)包括N個沿所述凸臺(531)圓周方向設置的所述徑向切口(5311)，一組所述徑向切口(5311)對應開設在一個所述環形槽(54)的側壁上，相鄰的兩組所述徑向切口(5311)在軸向方向上相互錯開，錯開的角度的為β度；M為大于等于2、小于等于4的整數，N為大于等于2的整數，β等于180除以N ； 所述次級閥體(51)上設有Pl 口、Al 口、BI 口和Tl 口，所述Pl 口為所述閥芯旋轉式換向閥(50)的進油口，所述Al 口和BI 口為所述閥芯旋轉式換向閥(50)的工作油口，所述Tl口為所述閥芯旋轉式換向閥(50)的出油口，所述Tl 口與所述油箱(8)相連通；所述次級閥套(52)上設有若干個徑向窗口(521);所述閥芯旋轉式換向閥(50)內部設有若干個腔室，所述次級閥體(51)上的Pl 口、Al 口、BI 口和Tl 口分別通過不同的所述徑向窗口(521)與所述閥芯旋轉式換向 閥(50)內部的腔室相連通。
3.按照權利要求2所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述液動換向閥(60)包括主級閥體(61)和主級閥芯(62)，所述液動換向閥(60)內部設有左壓力腔(64)和右壓力腔(65)，所述左壓力腔(64)和所述右壓力腔(65)中均設有彈簧(63)，所述主級閥芯(62)的兩端分別通過所述彈簧(63)與所述主級閥體(61)相聯接；所述左壓力腔(64)與所述閥芯旋轉式換向閥(50)的所述Al 口相連通，所述右壓力腔(65)與所述閥芯旋轉式換向閥(50)的所述BI 口相連通； 所述主級閥體(61)上設有P 口、T 口、A 口和B 口，所述P 口為所述液動換向閥(60)的進油口，所述T 口為所述液動換向閥(60 )的出油口，所述A 口和B 口為所述液動換向閥(60 )的工作油口 ；所述液動換向閥(60)的P 口通過所述液動換向閥(60)內部腔室及通路與所述閥芯旋轉式換向閥(50)的Pl 口相連通；所述液壓換向閥(4)為兩位四通換向閥，所述液動換向閥(60)的P 口、T 口、A 口和B 口分別為所述液壓換向閥(4)的P 口、T 口、A 口和B□。
4.按照權利要求3所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述三相混合式步進電機(5 )帶動所述次級閥芯(53 )旋轉，當所述Pl 口通過所述徑向切口( 5311)、所述徑向窗口(521)與所述BI 口相連通，且所述Al 口通過所述徑向切口(5311)、所述徑向窗口(521)與所述Tl 口相連通時，高壓油液進入所述右壓力腔(65)中并推動所述主級閥芯(62)向左移動，使所述液壓換向閥(4)工作在左位，此時，所述P 口與所述A 口相連通、所述B 口與所述T 口相連通； 所述三相混合式步進電機(5)帶動所述次級閥芯(53)旋轉，當所述Pl 口通過所述徑向切口(5311)、所述徑向窗口(521)與所述Al 口相連通，且所述BI 口通過所述徑向切口(5311)、所述徑向窗口( 521)與所述TI 口相連通時，高壓油液進入所述左壓力腔(64 )中并推動所述主級閥芯(62)向右移動，使所述液壓換向閥(4)工作在右位，此時，所述P 口與所述B 口相連通、所述A 口與所述T 口相連通。
5.按照權利要求3或4所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述雙作用激振液壓缸(7)內部的兩個腔室分別與所述液壓換向閥(4)的A 口、B 口相連接，所述變量液壓泵(31)的出油口與所述液壓換向閥(4 )的P 口相連接，所述變量液壓泵(31)的進油口連接所述油箱(8)，所述液壓換向閥(4)的T 口與所述油箱(8)相連接。
6.按照權利要求5所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于舊等于34等于4 ;所述次級閥芯(53)上設有3個所述凸臺(531)，該3個所述凸臺(531)之中，處于中間位置的所述凸臺(531)的兩端各設有一組所述徑向切口(5311)，另外兩個所述凸臺(531)上、靠近處于中間位置的所述凸臺(531)的一端分別設有一組所述徑向切口(5311);所述徑向切口( 5311)和所述徑向窗口( 521)的開口形狀均為矩形。
7.按照權利要求5所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于舊等于24等于4 ;所述徑向切口(5311)和所述徑向窗口(521)的開口形狀均為三角形。
8.按照權利要求5所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于舊等于44等于4 ;所述徑向切口(5311)和所述徑向窗口(521)的開口形狀均為圓形。
9.按照權利要求6或7或8所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述變量液壓泵(31)的出油口與所述液壓換向閥(4)的P 口相連接的管路上設有單向閥(91)、電磁溢流閥(92)和比例溢流閥(93)，所述變量液壓泵(31)的進油口連接所述油箱(8)的管路上設有冷卻器(94)，所述液壓換向閥(4)的T 口與所述油箱(8)相連接的管路上設有過濾器(95);所述控制系統(I)與所述電磁溢流閥(92)進行電氣聯接。
10.按照權利要求9所述的一種基于液壓驅動方式的造波機，其特征在于:所述變頻電機(32)上安裝有編碼器，所 述控制系統(I)與所述編碼器進行電氣聯接。
【文檔編號】F16K11/08GK103806406SQ201410060768
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】劉毅, 程少科, 朱敏佳, 章聰, 龔國芳, 陳俊華 申請人:浙江大學寧波理工學院